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D 类数字功放电路结构 2010 12 30 22 33 02 分类 默认分类 标签 电路 调制 脉冲 信号 框图 字号 订阅 D 类功放电路结构框图如图 1 所示 由 PWM 调制器 半桥开关器件的 MOSFET LC 低通滤波器和扬声器负载等组成 由图 1 中可见 输出端的 PWM 信号 再经 R1 CR 构成的积分器反馈后与基准信号进行比较 基准信 号为输入音频信号的取样信号 其频率下限应是最高音频信号频率的两倍以上 上限为 500kHZ 输出端 LC 组成的低通滤波器滤除输出信号中的调制脉冲信号 成分 D 类功放的基本电路结构 电路设计时 如果取样频率选择不当 会导致输出波形的变化 动态范 围变窄 工作中当电感 L 出现磁饱和时 信号失真度将会骤然增大 1 补偿型 PWM 调制方式 此调制方式为 PWM 常见的类型 为了充分抑制 PWM 方式输出信号中 的纹波 当取样频率较高 要求低通滤波器有足够的带外衰减量 其中的一种 电路如图 2 所示 该电路在 PWM 调制器中设置反馈环路 有效地抑制了输出 信号中的脉冲成分 输出端采用小型变换器作为检测器件 检测出的输出脉冲 信号与音频输入信号进行比较后的误差信号对电压控制器起反馈调节作用 大 大减少了残留的 0 脉冲成分 图 2 中的延时电路 D 对输入 输出信号间的延 迟进行补偿 延时电路 T 对 PWM 调制和开关器件的延时进行补偿 图 反馈环路式 PWM 调制方式电路框图 2 调制方式 调制是 1bit 调制的经典方式 这种方式的优点在于取样频率非常高 量化脉冲分散在很宽的频带中 信号频带内的脉冲密度低 两级 量化脉冲 发生电路框图如图 3 所示 图 PWM 调制方式电路框图 量化脉冲发生器的组合可以降低噪声 该电路使频带内的残余脉冲分布 在很宽的频带里 在使用滤波器后 抑制噪声能力大为提高 为了得到更好的 动态特性 增加量化次数是行之有效的方法 图 4 a 是 4 次量化脉冲发生器 LSI 芯片的内部电路框图及应用电路 它的输出失真特性曲线如图 4 b 所示 这种实用芯片对 D 类功放的开发和普及大有帮助 该芯片的型号为 LM4663MT 采用 24 脚 TSSOP 封装 图 次量化脉冲 LSI 芯片框图及其失真特性曲线 1 飞利浦 调制方式 图 5 是飞利浦 调制方式的示意方框图 它 由取样频率为 2 8MHz 的 5 次量化电路和末级模拟反馈环路组合而成 反馈环 路也用于抑制开关输出电路引起的不良脉冲信号 这种调制方式在动态范围为 83dB 1kHz 1W 输出时的失真度为 0 1 图 飞利浦 调制方式的示意方框图 2 夏普 调制方式 夏普 调制方式可称为超一流的调制模式 它采用信号频率达 100kHz 动态范围在 100dB 以上的 7
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